PCB Tecnico - BGA per saldatura senza piombo di circuiti stampati

BGA per saldatura senza piombo di circuiti stampati

1. BGA per saldatura senza piombo (1), la specifica BGA senza piombo rimane la stessa

Come spiegato nell'articolo precedente, il design di base della saldatura senza piombo BGA può ancora seguire l'attuale metodo a piombo ed è meglio utilizzare NSMD per i cuscinetti di saldatura PCB per ridurre l'accumulo di stress. Tuttavia, a causa della temperatura di saldatura più elevata del SAC stagno-argento-rame, è necessario considerare attentamente il miglior posizionamento del BGA resistente al calore sul PCB. Generalmente, nella saldatura di vari tipi di piastre di grandi dimensioni, il bordo della piastra è di circa 5-15 gradi Celsius superiore a quello della piastra. Generalmente, il grande BGA non solo assorbe facilmente l'acqua, ma subisce anche un grande impatto di stress termico ad alta temperatura. È meglio non posizionare queste grandi parti sul lato della tavola. Una volta che il grande BGA deve essere posizionato sul lato della scheda a causa di difficoltà di cablaggio, le condizioni di saldatura devono essere più rigorosamente controllate per evitare danni.

(Due), BGA senza piombo deve prestare più attenzione al funzionamento e all'ispezione

Per rendere più facile aumentare la temperatura in modo più fluido, la zona di riscaldamento dell'unità Reflow deve essere superiore a quella con piombo. Se possibile, è meglio passare all'azoto caldo per la saldatura a fusione, per OSP, la resa sarà migliore. Al fine di ridurre il danno del BGA, durante la saldatura di prova del primo prodotto (primo articolo 1e), il filo di rilevamento della temperatura (termocoppia) del rivelatore di calore completo Profi1er deve essere installato sul fondo o vicino al corpo del BGA., Per sapere se il riscaldamento della gran parte ha superato il limite di temperatura, di solito la temperatura del corpo è di 5 gradi Celsius superiore a quella della palla.

Per comprendere meglio l'aspetto e i giunti di saldatura dei perni a sfera senza piombo, uno speciale microscopio laterale può essere utilizzato per ispezionare le caratteristiche superficiali dei perni a sfera SAC esterni.

(3) Risposte durante il periodo transitorio

Per quanto riguarda il periodo di transizione da BGA a completamente privo di piombo (come la manutenzione successiva di una macchina di grandi dimensioni venduta), se i tre membri per primi cambiano solo la pasta di saldatura in SAC senza piombo, è generalmente chiamato "abbinamento forward"; Quando il perno viene cambiato in LF, viene chiamato "abbinamento inverso" e altre due saldature senza piombo semi-set. Tuttavia, queste due pratiche appropriate porteranno inevitabilmente alle conseguenze di "inquinamento da piombo", e i problemi di cracking dell'interfaccia sono inclini a verificarsi.

Ora prendete quello semi-piombo-free che sostituisce solo la palla ma non la pasta come esempio. Quando la pasta è completamente fusa durante il processo di saldatura ma la palla non è ancora completamente fusa, il piombo nella pasta si diffonderà nella palla priva di piombo e si concentrerà ai confini di ogni carattere (Grain Boundaries), con conseguente disomogeneità strutturale e instabilità dei giunti di saldatura complessivi. La figura seguente illustra questo fenomeno.

La saldatura senza piombo BGA ha spesso due carenze principali; Uno è che i perni SAC non sono completamente fusi, il che non solo peggiora le prestazioni di autoallineamento, ma nasconde anche la crisi del cracking dell'interfaccia. Il secondo è che la palla SAC non è completamente sciolta, in modo che quando la palla collassa (Ball Collapse) non è sufficiente, si causano spesso crepe (Open) tra la palla e la pasta di saldatura.

2. riparazione dopo BGA / CSP assemblyUna volta che un piccolo numero di difetti sono trovati nel PCBA assemblato, naturalmente, il costoso pannello di montaggio non può essere rottame; devono invece essere eseguite le necessarie rielaborazioni e sostituzioni. In questo momento, i componenti BGA / CSP difettosi devono essere smontati dalla superficie PCB e le nuove parti di buona qualità devono essere ri-saldate in luogo per la spedizione. La riparazione o il rifacimento così difficili devono naturalmente utilizzare sofisticati strumenti professionali e tecniche familiari per evitare pesanti perdite. I seguenti metodi di riparazione sono comuni:

(1) Sostituire le parti danneggiate con quelle nuove riscaldando e dissaldando

Metodi comuni per lo sversamento parziale dei pannelli assemblati includono: metodo di conduzione semplice del saldatore (Soldering Iron); e più complicato metodo di convezione ad aria calda (aria calda). Il primo è rivolto a vari componenti di estensione e pin, o componenti passivi con tappi ad entrambe le estremità. La punta di ferro con potenza adeguata dovrebbe essere utilizzata come strumento per il riscaldamento e il trasporto della saldatura durante la costruzione. Rimuovere con attenzione le parti vecchie non saldate con pinze speciali, quindi saldare attentamente le parti nuove sulla superficie di supporto originale.

(2) La mancanza di conducibilità termica e aria calda

(1) Industria pesante delle parti semplici

Il metodo del saldatore a conduzione termica (conduzione) è semplice, economico, facile da imparare e veloce da usare. È spesso usato per la sostituzione pesante di QFP, PLCC o alcuni componenti passivi discreti. Lo svantaggio di questo metodo è che si basa fortemente sulle competenze dei tecnici, ed è più facile causare scottature sui componenti o piastre se riscaldati troppo velocemente. I ferri di saldatura con maggiore potenza possono anche causare il galleggiamento dei cuscinetti di saldatura sulla scheda. Attrezzature speciali come potenza regolabile (potenza o watt) e punte del saldatore autoregolabili (punte) dovrebbero essere utilizzate per facilitare la costruzione di diverse dimensioni di cuscinetti. Ad esempio, Sinait Heat di Metcal è un buon strumento commerciale.

(2) Industria pesante di BGA/CSP

Per quanto riguarda i piedi a sfera BGA/CSP di Area Array, solo gli strumenti di riscaldamento a convezione possono essere utilizzati per effettuare riparazioni più complicate. Queste sofisticate attrezzature speciali sono molto costose e il loro flusso d'aria calda e temperatura possono anche essere regolate casualmente, ma bisogna fare attenzione a non danneggiare altri componenti vicini durante la costruzione. Per i BGA ad alto prezzo, la nuova saldatura deve essere utilizzata per la ri-saldatura di nuove parti e tutto il vecchio stagno sulla superficie originale del pad deve essere rimosso per garantire il dettaglio metallico perfetto dei nuovi giunti di saldatura.

In questo momento, speciale filo intrecciato cavo cavo o filo intrecciato fatto di filo di rame sottile può essere utilizzato per assorbire lo stagno fuso sulla superficie del cuscino. Se necessario, utilizzare strumenti di rettifica dentistici di precisione o carta vetrata e utilizzare solventi per pulire il pad di rame in anticipo. È necessario rimuovere completamente l'IMC che è cresciuto sulla superficie del rame per garantire la resistenza e l'affidabilità dei giunti di saldatura successivi.

(3) Reprint pasta di saldatura e resolder

La pasta di saldatura viene ristampata sull'area del cuscinetto di saldatura con una speciale piastra d'acciaio stampata, quindi il nuovo BGA/CSP viene posizionato sulla pasta di saldatura posizionata con un dispositivo di allineamento di precisione e quindi saldato saldamente con aria calda. Si noti che deve essere fatto una volta per ridurre il danno da taglio causato dalla differenza in CTE tra il pad e la piastra. Poiché il calore applicato nell'industria pesante BGA/CSP è molto superiore a quello delle piccole parti generali, è necessario essere particolarmente attenti nella costruzione. Dopo il completamento del lavoro, deve essere eseguita un'ispezione fluoroscopica per garantire che le sfere interne del fondo addominale siano state saldate correttamente.